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【科普】陀螺旋转的时候为什么不会倒---糊涂者请自重
[楼主] 作者:云野鹤  发表时间:2010/10/19 12:18
点击:3264次

在小时候曾经玩过陀螺的成千上万个人里面,恐怕没有多少人能够正确地回答这个问题,为什么一个直立着转甚至歪斜着转的陀螺会出乎意料地不倒呢?是什么力量把它维持在这种好像很不稳定的状态呢?难道它能不受重力的作用吗?
原来,这里有一种极有趣的力的相互作用。陀螺的原理很不简单,这里不打算深入研究。这里只谈一谈旋转着的陀螺所以能够不倒的基本原因。

图172是一个照着箭头所指的方向旋转着的陀螺。请注意它边上写着A字的那一部分,和在它对面写着B字的那一部分。A的部分在离开你,而B的部分在向着你转过来。现在再看,当你把陀螺的轴向你自己这一面侧倒的时候,这两部分会起什么样的运动。你这样推它,就是使A的部分的运动向上斜,B的部分的运动向下斜;使这两部分都得到一种跟自己本来的运动成直角的推动。可是,陀螺在很快旋转的时候,它的圆周速度非常大,而你推它的时候所给它的那个速度却很小。一个小速度和一个大速度结合而成的速度,自然跟圆周的大速度相差不大。所以陀螺的运动几乎没有改变。陀螺好像抵抗着一切想把它推倒的力。同时陀螺越重和转得越快,就越能顽强地抵抗推倒它的力。这就是陀螺能够不倒的原因。

这个解释,在本质上同惯性定律有直接关系。陀螺上的每一个点,都在一个跟旋转轴垂直的平面里沿着一个圆周转。按照惯性定律,每一个点随时都竭力想使自己沿着圆周的一条切线离开圆周。可是所有的切线都同圆周本身在同一个平面上。因此,每一个点在运动的时候,都竭力想使自己始终留在跟旋转轴垂直的那个平面上。由此可见,在陀螺上所有跟旋转轴垂直的那些平面,也竭力在维持自己在空间的位置。这就是说,跟所有这些平面垂直的那旋转轴本身,也竭力在维持自己的方向。

我们不准备研究陀螺在外力作用下所发生的一切运动。这需要做很多解释,未免会枯燥无味。我只想解释一下,一切旋转物体所以能够使它们的旋转轴的方向保持不变,原因在哪里。



※※※※※※
知之为知之,不知为不知,是为人的基本素质,意思是不知道别瞎扯
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[楼主]  [2楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/19 12:18 

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[楼主]  [3楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/19 12:19 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [4楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/19 12:19 

备用

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知之为知之,不知为不知,是为人的基本素质,意思是不知道别瞎扯
 [5楼]  作者:zyh618  发表时间: 2010/10/19 12:30 

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 [6楼]  作者:ly6125  发表时间: 2010/10/19 12:37 

知其所以然!有科学精神是好的 !
[楼主]  [7楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/19 12:40 

读帖时,帖子不存在
 [8楼]  作者:zyh618  发表时间: 2010/10/19 14:20 

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[楼主]  [9楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/19 23:30 

继续邀请网友点评一楼,给出具体意见

另请变态者自重

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知之为知之,不知为不知,是为人的基本素质,意思是不知道别瞎扯
 [10楼]  作者:zyh618  发表时间: 2010/10/20 00:13 

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[楼主]  [11楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/20 12:13 

增加繁星客栈网友评论

繁星客栈:
philics 8# 大 中 小 发表于 2010-10-7 13:01
一楼的解释不对>



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知之为知之,不知为不知,是为人的基本素质,意思是不知道别瞎扯
 [12楼]  作者:zyh618  发表时间: 2010/10/20 12:28 

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[楼主]  [13楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/23 10:27 

继续更新
本论坛久广网友

作者:jiuguang 发表时间: 2010/10/23 02:20
【你对该文最后的“这就是陀螺能够不倒的原因”怎么看?】
不怎么样。与牛顿力学相差太远。
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知之为知之,不知为不知,是为人的基本素质,意思是不知道别瞎扯
 [14楼]  作者:czlasst  发表时间: 2010/10/23 10:56 

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[楼主]  [15楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/23 19:05 

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 [16楼]  作者:czlasst  发表时间: 2010/10/24 09:44 

只要弄懂力和力矩的关系,你就不会再问是力矩平衡还是力平衡。
[楼主]  [17楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/24 10:16 

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 [18楼]  作者:czlasst  发表时间: 2010/10/26 11:39 

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[楼主]  [19楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/26 11:54 

【重力=拉力-离心力=0,合力为零】
别的先不说,你是否认为17楼正在进动的陀螺,对支座的压力=0?


※※※※※※
古人云:知之为知之,不知为不知,不知道别瞎扯
 [20楼]  作者:czlasst  发表时间: 2010/10/26 17:21 

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[楼主]  [21楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/26 22:48 

没意思
只是想知道17楼的图中,什么东西被平衡掉了
当然,说不说是你的自由

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古人云:知之为知之,不知为不知,不知道别瞎扯
 [22楼]  作者:czlasst  发表时间: 2010/10/27 12:31 

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[楼主]  [23楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/27 12:39 

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 [24楼]  作者:czlasst  发表时间: 2010/10/27 15:29 

偏重就是不平衡的重力,14楼刚讲过,怎么转眼就忘了?没事别找事。
[楼主]  [25楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/27 15:57 

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 [26楼]  作者:lywcy68  发表时间: 2010/10/27 18:01 

嘿嘿,自转角速度ω越大,则进动角速度Ω越小?
如果ω接近于零,Ω岂不是趋于无穷大?

dL=Mdt也只是一个把结果当原因瞎凑出来交差的应付式答案。

录像显示,挡住它,阻止其进动时,陀螺照样不倒。说明重力矩虽然是发生进动的原因,但不是维持倾角使其不倒的原因。
 [27楼]  作者:czlasst  发表时间: 2010/10/28 10:20 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [28楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/28 10:37 

读帖时,帖子不存在
 [29楼]  作者:czlasst  发表时间: 2010/10/28 11:39 

你随便做一个试试,然后再称一称,不就明白了吗?反正我做了几个,都不行。估计要是做成螺旋桨,就会飞起来。
[楼主]  [30楼]  作者:云野鹤  发表时间: 2010/10/28 13:42 

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